泡沫类灭火剂在化工企业火灾的应用
摘要:针对化工企业复杂多变的火灾情况，分析了不同种类的泡沫灭火剂灭火原理、性质以及适应扑救的化工火灾场所，为化工企业火灾扑救起到了一定的指导作用。
关键词:泡沫灭火剂;分类;化工火灾
随着社会的发展、科技的进步，我国各类大型及特大型的化工企业数量及规模持续增长。化工企业给社会经济和人民生活水平带来了巨大促进和提高的同时，也给人民群众的生命财产安全构成极大的威胁。特别是近年来全国频发的化工企业火灾给社会造成了大量的人员伤亡和严重的经济损失。因此，如何及时有效的处理化工企业火灾已经成为我们面临的巨大挑战。
化工企业在生产、储存和运输过程中所涉及的绝大多数化工原料、中间体、成品、半成品、副产品等都具有易燃、易爆和腐蚀的特点，而且一些化工生产装置种类繁多，管道交错，设备紧凑、生产过程中通常伴随高温、高压，工艺和流程十分复杂，故而一旦发生火灾，火情极其复杂，多呈现多主体，高热值、强辐射、大面积、多火点的流淌火灾;此外，在绝大多数的化工火灾事故中，常常是多种化学品混杂燃烧，这就要求在扑救化工火灾时对灭火剂的选择性要求很高;因为如果选用的灭火剂不当，反而会使得火场情况突变，加速火情蔓延，甚至引起爆炸。
一、泡沫灭火剂的灭火机理
水由于拥有很高的比热及汽化潜热、廉价易得、无毒无害，故而成为处理火灾事故的首选灭火剂，但是当处理可燃液体火灾时，由于水的密度大于可燃液体的密度，因此往往需要将水和表面活性剂混合并添加一定量的其他试剂，采用机械和化学的方法产生泡沫，泡沫在着火和可燃液体表面上可产生一个连续的泡沫层，从而隔绝空气，减少火焰对周围可燃物的辐射，同时泡沫本身和所析出的混合液还能降低可燃液体的温度，从而达到灭火的目的。
二、泡沫灭火剂的种类及性质
泡沫灭火剂的分类按照发泡方式的不同可分为机械泡沫和化学泡沫，按照发泡倍数的不同可分为高、中、低倍三类泡沫，按照发泡基不同可分为蛋白泡沫和合成泡沫。
2.1蛋白泡沫
蛋白泡沫是以蛋白为发泡基的一类泡沫灭火剂。
(1)空气泡沫灭火剂
空气泡沫灭火剂即蛋白质泡沫与水和空气经过机械搅拌后，相互混合后生成的含空气的膜状泡沫群。空气泡沫灭火剂的作用是产生的覆盖层能够阻挡易燃或可燃液体的蒸汽进入火焰区，使空气与液面隔离，也防止火焰区的热量进入可燃或易燃液体表面。
空气泡沫灭火剂价格低廉，抗烧性好，但也有一定的局限性。空气泡沫灭火剂较黏稠，流动性差，灭火速度慢，构成泡沫的水溶液能溶解于酒精、丙酮和其他有机溶剂中，使泡沫遭到破坏，故空气泡沫不适用于扑救醇、酮、醚类等有机溶剂的火灾。
(2)氟蛋白泡沫灭火剂
氟蛋白泡沫灭火剂是在蛋白泡沫液中加入氟碳和碳氢表面活性剂。由于氟碳表面活性剂的加入，降低了泡沫预混液的表面张力和界面张力，提高其热稳定性、浸润性和流动性。
氟蛋白泡沫灭火剂有较好的表面活性、较高的热稳定性、较好的浸润性和流动性，适用于液下喷射灭火，当该泡沫通过油层时，油不能向泡沫内扩散，即使泡沫中含汽油量高达25%也不会燃烧。作为蛋白泡沫灭火剂的改进型，能够有效地提高灭火速度，能与干粉连用，而售价略高于普通蛋白泡沫，但也不适用于有机溶剂火灾的扑救。
(3)早期抗溶性泡沫灭火剂
早期抗溶性泡沫灭火剂是在普通蛋白质发泡剂中添加有机酸金属和乙醇胺的络合物;这种有机金属络合盐类与水接触，能析出不溶于水的有机酸金属皂，析出的有机酸金属皂在泡沫层上面形成连续的固体薄膜。
抗溶性泡沫灭火剂主要用来扑救醇、酯、醛、醚、胺、有机酸、杂环类等极性溶剂火灾，亦可用于扑救非极性的烃类、油品火灾，是一种通用型泡沫灭火剂，但是早期抗溶性灭火剂含有的有机酸金属和乙醇胺的络合物对管道和所扑救机器设备有一定的腐蚀性。
2.2合成泡沫
以合成表面活性剂作为发泡基制成的灭火剂为合成泡沫灭火剂。
(1)水成膜泡沫灭火剂
水成膜泡沫灭火剂由合成表面活性剂为发泡剂和改进泡沫性能的添加剂及水组成。其中添加的合成表面活性剂能将泡沫表面张力降到18mN/m以下，不仅使得泡沫在油品表面迅速流动，还能形成一层覆盖在燃油表面的水膜，故能够以泡沫和水膜双重灭火。
水成膜泡沫灭火剂具有流动性好、灭火迅速、封闭性好、不易复燃和储存时间长等特点，是所有泡沫灭火剂中性能最好的;但是其缺点是价格昂贵，约为一般泡沫灭火剂的10～15倍。其具有成膜性和膜自愈性。它的抗复燃能力强，储存时间长，20年不变质，而一般泡沫液只能贮存2年;灭火效力高，是一般泡沫灭火剂2～3倍，适用于非吸气型泡沫喷射装置;适用的泡沫混合液流量范围大，混合比准确，适用于3%型和6%型泡沫液;可与自动喷水灭火系统联用，并可借助水源压力来实现泡沫液供给，不需另设泡沫动力源。
(2)新型的抗溶泡沫灭火剂
新型的抗溶泡沫灭火剂在发泡剂中添加微生物多糖，使得泡沫与可燃液体之间形成由多糖组成能够保护泡沫的高分子凝胶膜，形成抗溶性泡沫灭火剂。
新型抗溶性泡沫灭火剂克服了早期的金属皂型泡沫腐蚀性强，混合液在管道内流速受限等缺点，还可以在火场中扑救那些未知名的或兼有油类和极性溶剂混杂的B类燃料火灾。对于应付化工类复杂的火灾有很大的帮助。
(3)高倍泡沫灭火剂
由于以蛋白为发泡基的泡沫灭火剂的发泡能力低只能作为低倍泡沫灭火剂，以合成表面活性剂为发泡基的高倍泡沫灭火剂能够产生出500～1000倍的泡沫，且气泡直径一般在10mm以上，由于它的体积膨胀大，故能使得大量泡沫迅速充满被保护的区域和空间。高倍数泡沫灭火剂产生的泡沫可以迅速充满着火空间，使燃烧物与空气隔绝，覆盖燃烧物;泡沫受热后产生的大量水蒸汽大量吸热，稀释空气中的含氧量，并使得燃烧区温度急骤下降，阻止火场的热传导、对流和热辐射，防止火势蔓延。因此，高倍数泡沫灭火剂具有混合液供给强度小、泡沫供给量大、灭火迅速、安全可靠、水渍损失少和灭火后现场处理简单等特点。
三、泡沫灭火剂的选择和应用场所
在化工企业中生产加工过程中的原料、半成品及产品的极性、水溶性、闪点、燃烧特性不同;火灾发生时在化工产品处于储存或生产过程中状态的不同，以及灭火人员的素质和成本的差异都是我们对泡沫灭火剂选择的重要依据。
从表1中可以看出不同的灭火剂适用的灭火场所和灭火时所起到的作用是不同的，蛋白泡沫、氟蛋白泡沫和水成膜泡沫灭火剂，适用于扑救非水溶性可燃液体火灾，不适用于厂房内的电气设备火灾，生产、加工、运输过程中含有遇水能发生燃烧爆炸的物质的火灾。由于蛋白泡沫和氟蛋白泡沫较之其他种类的泡沫灭火剂价格低廉，故被广泛应用于扑救可燃液体的大型贮罐、散装仓库、输送中转装置、生产加工装置、油码头的火灾以及飞机火灾。特别是氟蛋白泡沫拥有较高的性价比，流动性比蛋白泡沫好，价格与蛋白泡沫相差不大，可以采用液下喷射还能和干粉连用，现已被广泛应用于扑救大型石油贮罐的火灾和大面积油类火灾中。抗溶性泡沫灭火剂主要应用于扑救乙醇、甲醇、丙酮、醋酸乙酯等一般水溶性可燃液体火灾和一般厂房内固体物质火灾，特别适用于汽车库，可燃液体机房、洞室油库、飞机库、船舶舱室、地下建筑、煤矿坑道等有限空间的火灾，也适用于扑救油池火灾和可燃液体泄漏造成流散液体火灾。高倍数泡沫灭火剂由于比重小，流动性较好，在产生泡沫的气流作用下，通过适当的管道可以被输送到一定的高度或较远的地方去灭火。采用高倍数泡沫灭火时，要注意进入高倍数泡沫产生器的气体不得含有燃烧产物和酸性气体，否则泡沫容易破坏。
四、结语
化工企业由于其生产、加工、储存大量的危险化学品，一旦发生火灾往往会造成重大的人员伤亡和财产损失，所以化工企业的消防安全显得尤为重要。本文针对泡沫灭火剂这一类化工企业最常使用的灭火剂加以分析，使得企业的管理人员和员工了解不同性质的泡沫灭火剂应对不同类型的火灾，可以在火灾发生的第一时间选择最有利的灭火剂将火情加以控制。但是化工类火灾复杂多变，往往需要多种灭火剂一起使用才能达到最佳灭火效果，故其他类型的灭火剂适用的火情和场所还有待进一步研究。
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本文主要内容来自于：邬勇(成都市消防支队金堂县大队，四川成都610400)
中图分类号:TQ569文献标识码:E文章编号:1008－021X(2011)07－00100－03
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